Гелиоустановка для нагрева воды своими руками: Солнечный водонагреватель | Мастер-класс своими руками

Содержание

Солнечный водонагреватель | Мастер-класс своими руками

Солнечный водонагреватель ещё называют солнечным коллектором. Служит он для нагревания проточной воды.
Самый простой солнечный нагреватель — это бочка, выкрашенная в черный цвет и наполненная водой. Черный цвет поглощает солнечную энергию лучше остальных цветов и преобразует её в тепловую. В результате чего вода в бочке будет нагреваться.

Естественно, это самый примитивный способ сбора тепловой энергии солнца. Я покажу вам как сделать переносной солнечный водонагреватель, простой конструкции из доступных деталей, которые запросто можно купить в любом строительном магазине. Этот водонагреватель будет эффективен и очень просто в изготовлении.

Что из себя представляет солнечный водонагреватель?


Солнечный коллектор представляет из себя медную трубку, закрученную по спирали, заключенную в прямоугольный корпус с одной прозрачной стенкой. Водонагреватель имеет небольшой вес и размер, поэтому легко транспортируется, для чего с боку привинчена ручка для переноски.

Какое предназначение у этого солнечного водонагревателя?


Солнечный водонагреватель лично я использую для быстрого нагрева воды в бассейне. Так как он может работать и зимой, то его можно использовать даже для отопления в дневное время.

Плюсы нагрева воды солнечной энергией


- Все бесплатно, помогает экономить энергию.
- Солнечный коллектор работает и зимой, но с меньшей эффективностью.
- Не требует особых затрат на изготовление оборудования.
- Насосы, прогоняющие воду можно так же питать от солнца, используя солнечные батареи.

Процесс изготовления солнечного коллектора


Нам понадобиться:
- Моток медной трубки длинной 15 метров и диаметром 6 мм.
- Пластиковые кабельные хомуты (нейлоновые стяжки).
- Фанера для задней стенки.
- Деревянные бруски и рейки для боковых стенок и крепления стекла.
- Плексиглас или органическое стекло.
- Черная краска аэрозоль.
- Крепеж (гвозди, шурупы, саморезы).
- Переходной фитинг для медной трубки.
Возможно ещё что-то упустил.

Итак, ном необходимо разложить трубку в один слой с небольшим отступом, чтобы прикинуть размеры будущего солнечного коллектора. А можно взять сразу определенный размер короба, а лишнюю трубку потом отрезать.

После того как размер был выбран чертим карандашом линии вдоль и поперек. Это будут линии крепления трубки. Раскладываем трубку. Сверлим отверстия по диаметру хомутов и крепим ими трубку, смотрите фото.




Так постепенно закрепляем весь моток. Затем, торчащие части хомутов отрезаем кусачками. Фанера, на которой сейчас расположен наш змеевик, это не задняя часть корпуса. Корпус мы будем делать отдельно, а эту панель мы будем туда вкладывать.

Собираем короб под панель со змеевиком.

В этот короб вкладываем нашу фанеру со змеевиком. Если вы планируете использовать коллектор в зимнее время, то рекомендую положить утеплитель между задней стенкой и фанерой со змеевиком.

Сверлим отверстия в боковых брусках для вывода трубки.

Прибиваем рейки по внутренней стороне, на которой будет лежать стекло.

Мерим стекло, чтобы все было вровень, без лишних пазов.


Прикручиваем переходники под садовый шланг.

Прикручиваю ручку для переноски и транспортировки.

Аэрозольной краской красим внутреннюю поверхность.

Закрываем стеклом.

Подсоединяем шланг с водой и даем небольшой напор.

В солнечный день выходящая вода при среднем напоре может нагревать около 75 градусов по Цельсию.



Итог работы


Солнечный водонагреватель хорошо нагревает воду без лишней сложности, поэтому я советую его повторить.
Такие панели можно компоновать в группы, тогда эффективность такой системы будет в разы больше.
В больших садовых бассейнах имеется автономная система фильтрации воды, которая работает постоянно. Включив водонагреватель в эту систему вы нечего не потеряете, а вода в бассейне всегда будет теплой. Да и вообще весь бассейн может находиться в тени, а солнечный коллектор на солнце.

Видео постройки солнечного водонагревателя своими руками


Нагрев несколькими панелями, с использованием не медной трубки, а садового резинового шланга. Эффективность конечно ниже, из-за плохой проводимости тепла садовым шлангом.
[media=https://www.youtube.com/watch?v=BplFZt6DCqY]

Солнечный коллектор для нагрева воды своими руками

Солнечный коллектор для нагрева воды своими руками

Солнечные коллекторы – это отличный способ сэкономить энергоресурсы. Бесплатная солнечная энергия сможет как минимум 6-7 месяцев в году обеспечивать теплую воду для хозяйственных нужд. А в остальные месяцы – еще и помогать системе отопления.

Но самое главное, что простой солнечный коллектор можно изготовить самостоятельно. Для этого вам понадобятся материалы и инструменты, которые можно купить в большинстве строительных магазинов. В некоторых случаях будет достаточно даже того, что найдется в обычном гараже.

Представленная ниже технология сборки солнечного нагревателя использовалась в проекте

“Включи солнце – живи комфортно”. Она была разработана специально для проекта немецкой компанией Solar Partner Sued, которая профессионально занимается продажей, монтажом и сервисом солнечных коллекторов и фотоэлектрических систем.

Главная идея – все должно получиться дешево и сердито. Для изготовления коллектора используются довольно простые и распространенные материалы, но его эффективность получается вполне приемлемого уровня. Она ниже, чем у фабричных моделей, но разница в цене полностью компенсирует этот недостаток.

Существуют различные типы солнечных водонагревателей, но все они основаны на простом принципе: темная поверхность «впитывает» солнечную энергию, потом это тепло передается теплоносителю (воде). Простейшие модели могут быть построены из доступных материалов и не требуют насосов или иного электрооборудования. Эффективный солнечный коллектор может использоваться даже в зимнее время благодаря применению незамерзающих жидкостей – антифризов.

Описанная система солнечного коллектора является пассивной и не зависит от электроэнергии. Она обходится без электрических приборов. Горячая жидкость перемещается между коллектором и баком по принципу конвекции, благодаря простому правилу: нагретая жидкость всегда поднимается вверх.

Принцип работы такого солнечного коллектора заключается в следующем:

  • Солнце нагревает жидкость в коллекторе
  • Нагретая жидкость поднимается по коллектору и трубе в бак-аккумулятор
  • Когда горячая жидкость поступает в теплообменник, установленный в бак с водой, тепло передается от теплообменника воде
  • Жидкость в теплообменнике, охлаждаясь, перемещается вниз по спирали и поступает из отверстия в нижней части бака обратно в коллектор
  • Вода, нагретая в б

Солнечный коллектор для нагрева воды своими руками

В этой публикации представлены результаты объемных исследований блогера Сергея Юрко. Показаны 3 солнечных коллектора, изготовленные мастером своими руками и наиболее эффективный из них – так называемый 3 пленочный коллектор, он нагревает воду до 60 градусов. Есть более простой 2 пленочный, и он способен доводить воду до 55 градусов. Самый простой и самый дешевый 1 пленочный, но он обеспечивает прогрев только до 35 или 40 градусов.

Товары для изобретателей. 🔥Перейти в магазин Ссылка.

Стоимость одного квадратного метра этих примитивных коллекторов примерно в тысячу раз дешевле заводских аналогов, и поэтому возникает вопрос: а что же такого хорошего в фирменных коллекторах, что они стоят в тысячу раз дороже примитивных, которые может изготовить своими руками любой человек за несколько часов, потратив мизерные деньги.

Будем сравнивать простые коллекторы с дорогими заводскими моделями по эффективности, экономической целесообразности и другим характеристикам. И далеко не всегда это сопоставление в пользу заводских устройств. Ролик на тему: сделаем простейшие солнечные коллекторы и посмотрим, на что они способны. А также выясним, при каких случаях имеет смысл отказаться от дешёвого солнечного тепла с этих примитивных конструкций, чтобы заплатив сотни или тысячи раз дороже, получить такой же эффект от более дорогих устройств.

Личный интерес автора ролика к теме основан на предположении, что заводские солнечные коллекторы являются эволюционным тупиком солнечной тепловой энергетики, поскольку, например, солнечные батареи за последние несколько десятилетий подешевели больше чем в сто раз и график показывает процесс снижения цен.
Возникает мысль, что эволюция солнечных коллекторов пошла не по тому пути и поэтому имеет смысл вернуться к самым простым технологиям.

3 простые конструкции коллекторов для нагрева воды от солнца

Черная пленка является единственной, из чего состоит 1-пленочный примитивный коллектор, то есть на пленку наливается вода и очевидно, что во время солнца это вода нагреется. Её можно купить на базаре в любом городе. Мастер приобрел три квадратных метра за 15 гривен. Стоимость коллектора выходит 15 евро цент за квадратный метр.

Но имеет смысл добавить еще одну – прозрачную пленку, которая покроет поверхность нагреваемой воды. Температура нагрева радикально увеличивается, поскольку вторая пленка останавливает испарение воды. Её продают на любом базаре для теплиц и из-за этого второго слоя стоимость коллектора увеличивается до 35 евро центов за квадратный метр.

Но есть еще и 3 пленочный вариант и дополнительная пленка тоже является прозрачной, она увеличит стоимость коллектора до 55 евро центов за квадратный метр.

Функция 3 пленки, как и у стекла заводского плоского коллектора, то есть между стеклом и черным абсорбером формируется слой воздуха толщиной несколько сантиметров, воздух является теплоизолятором.

Сколько пленок нужно для хорошего нагрева воды?

Экспериментальные измерения дали неожиданные результаты, поскольку оказалось что в нашем случае результат применения третьей пленки не является таким эффективным, как в случае заводского плоского коллектора – температура нагрева воды увеличивается, но всего лишь на несколько градусов. Причем наша тройка коллекторов может иметь разные конструкции. К примеру 2 пленочная – прозрачная полиэтиленовая пленка, продается на базарах в виде рукава. Вода заливается внутрь рукава, а роль нижней черной пленки выполняют черная поверхность крыши многоэтажки.


Аналогичное исследование, но с рукавом из не прозрачной, а черной пленки. Если вторая пленка черная, вариант предпочтительнее только при условии хорошей циркуляция воды через систему. Коллектор нагрел 100 литров воды до 66 градусов. Можно заметить несколько усложнений конструкции, в том числе лист пенополистирола толщинoй 3 сантиметра. но эксперименты показали, что теплоизоляция под коллектором увеличит температуру нагрева, но не радикально.

Эксперимент в августе с нагревом воды при температуре воздуха в тени 35 градусов показал, что пленочный коллектор на хорошей теплоизоляции нагрел воду до 63 градусов и в тот же самый момент другой коллектор нагрел воду до 57 градусов, хотя под ним теплоизоляции нет и его первая пленка лежит прямо на земле.

Дополнительные функции кустарного садового коллектора

Также интересно обратить внимание, что однопленочный коллектор во время дождя выполняет функцию сбора дождевой воды что для некоторых домов и местности может оказаться актуальным. кроме этого, 1 пленочные и 2 пленочные коллекторе ночью могут выполнять функцию градирни, то есть они отбирают тепло из воды, используемой для систем охлаждения. Можно использовать в режиме, когда днем через них циркулирует вода, которую нужно нагревать. а ночью коллектор охлаждает воду баков. днем вода из них используется для отбора тепла. в результате чего она нагревается. и поэтому следующей ночью ее нужно опять охлаждать коллекторами.

Интересно заметить, что высота воды в коллекторах может превышать несколько сантиметров. они являются одновременно и солнечным коллекторам и баком для горячей воды. То есть они работают как хорошо известная черная бочка на летнем душе.

Но очевидно, что после исчезновения солнца вода в коллекторе охлаждается. Для этого случая может оказаться интересным коллектор с тремя слоями пленки, вода в котором охлаждается медленно.

На фото. Стоимость заводских тепловых коллекторов в тысячу раз дороже представленных самодельных.

Статистика по измерениям эффективности самодельных и заводских солнечных нагревателей

1 августа проводил эксперимент по измерению производительности 2 пленочного коллектора. На протяжении солнечного дня измерял температуру воды и заносил в таблицу.

насколько эффективен нагреватель воды с пленкой

В следующий таблице интерпретация полученных результатов, в столбце количество теплоты, которую реально производил коллектор.

Описано в примечании фото, как рассчитывалось по результатам измерений температуры. В другом столбце количество солнечной радиации, которая попала на солнечный коллектор. причем важно заметить, что она зависит от угла солнца над горизонтом, точнее от синуса этого угла.

Интересно, что в данный временной промежуток производство тепла коллектором было больше, чем количество солнечной радиации. но никакого парадокса нет, если обратить внимание на разницу температур. В это время температура воздуха была больше, чем воды в коллекторе, и поэтому она нагревалась не только из-за поглощения солнечной радиации, но и вследствие нагрева от более теплого воздуха. но в другие временные промежутки вода была уже теплее воздуха. причем, чем больше разница температур, тем больше тепловые утечки из воды в окружающий воздух. тем меньше полезного тепла производят коллектор. Можно прийти к выводу, что как только температура воды достигнет примерно 60 градусов, она прекратит нагреваться, поскольку упомянутые тепловые утечки сравняются с поступлением энергии Солнца в коллектор.

В правом крайнем столбце таблицы зафиксирована измеренная мощность нагрева коллектора на единицу площади, ее можно сравнить с столбцом с мощностью нагрева одного квадратного метра заводского коллектора в тех же условиях. Описано, как вычислял мощности. Один квадратный метр заводской модели имеет преимущество над такой же площадью самодельного только при работе на высоких температурах воды. а если нужно греть воду с температурой выше 60-70 градусов, то кустарный коллектор не сможет работать вообще. в то же время 1 квадратный метр самодельного теплообменника произведет тепла заметно больше, чем один квадратный метр фабричного, когда температура воды меньше температуры окружающего воздуха.

Результаты объясняются энергетическими характеристиками 2 пленочного коллектора.


А это оценка характеристик других типа примитивных нагревателей.

Приблизительные характеристики заводских плоских коллекторов, представленных в паспорте.

В интернете можно найти такие характеристики практически для любой марки. По таблице видно, что фирменный обменник тепла имеет преимущество по этому коэффициенту, благодаря чему он способен работать на высоких температурах. но с другой стороны самопальный коллектор работает намного лучше заводского в случае, если нужно подогреть воду с температурой ниже воздуха. Например, если нужно нагревать 10 градусную воду подземной скважины во время 30-градусной жары. дело в том, что коэффициент корректнее называть не тепловыми потерями, а коэффициентом теплообмена. Поскольку если вода в коллекторе холоднее воздуха, то в коллекторе нет тепловых потерь, а наоборот, из более теплого воздуха в него поступает дополнительное тепло. Данный коэффициент интерпретируется так, что если разница температур между водой и воздухом увеличивается на 1 градус, то обмен тепла через каждый квадратный метр коллектора увеличивается на 20 ватт.

Эта характеристика (оптический КПД) показывает кпд преобразования солнечной радиации в полезное тепло в условиях, когда температура теплоносителя в коллекторе равна температуре окружающего среды. В примечании описано, почему у простейших коллекторов этот показатель немного лучше, чем у заводских. Но это указан кпд нового чистого коллектора, а примитивные очень чувствительны к грязи. Текст ниже описывает, как много грязи накапливается в них течение эксплуатации.

Грязь и пузырьки в простых самодельных коллекторах

* В воду 1-пленочного коллектора извне приходит очень много разнообразной грязи. В 2-х и 3-пленочных устройствах эта проблема выражается в пылевом налете на верхней пленке, и после высыхания воды дождя или росы эта грязь группируется в непрозрачные пятна, которые могут очень заметно уменьшить КПД коллектора. Но с другой стороны, есть несколько несложных способов удалять эту грязь после дождя.
* Из воды тоже выпадает много грязи в виде мелких хлопьев на поверхности воды или крупных хлопьев на дне. Эти выпадения усиливаются из-за нагрева воды.
* Также накапливается «белый налет» (на верху 1-й и низу 2-й пленки), который заметно снижает КПД. Он прикрепляется к пленкам очень прочно, т.е. потоком воды не удаляется (и щеткой он оттирается с большим трудом и не полностью). Возможно, это выпадение солей из нагретой воды, возможно, это последствия разложения полиэтиленовых пленок.
* Часть грязи в коллекторе может быть объяснена продуктами разложения полиэтилена вследствие УФ-радиации и высокой температуры. Обычно полиэтилен разлагается на перекись водорода, альдегиды и кетоны. В основном, это газы или жидкости, хорошо растворимые в воде. т.е. в осадок они вроде бы не должны выпадать.
* КПД коллектора также снижается из-за большого количества газовых пузырьков (диаметром до нескольких миллиметров на верху 1-й и низу 2-й пленки), которые выделяются при нагреве воды (При нагреве уменьшается растворимость газов в воде). Интересно, что при расположении коллектора на земле на его 1-й пленке пузырьков практически нет (но они есть на низу 2-й)
* Под 2-й пленкой могут образовываться большие пузыри, а также воздух в складках. Эти участки быстро запотевают, и это уменьшает КПД.
* На краях коллектора 2-я пленка может не прилегать к воде: на таких участках низ запотевает и поэтому плохо пропускает солнечную радиацию.
* В 3-пленочных коллекторах могут быть запотевания низа 3-й пленки. Это случается при неправильной установке 2-й пленки (из-за чего пар из коллектора может проникать под 3-ю пленку) или из-за её повреждений. В таких случаях нужно устанавливать 3-ю пленку так, чтобы ветер слегка вентилировал пространство между нею и 3 слоем.

Загрязнение воды коллекторов из-за разложения полиэтиленовых пленок

Это разложение будет из-за одновременного воздействия кислорода воздуха, ультрафиолетовой солнечной радиации и температуры 50-60 град. Полиэтилен разлагается на альдегиды, кетоны, перекись водорода и др.
При нагреве в коллекторе каждого 1 куб. м воды его полиэтиленовые пленки будут выделять порядка 1 г продуктов разложения (На 1 кв. м коллектора приходится около 100 г 1-й и 2-й пленок, и за время своей службы они выделят, по очень приблизительным оценкам, около 10 г «продуктов разложения» и нагреют порядка 10 куб. м воды). Но непонятно, сколько из этих 1 мг/ литр перейдет в воду, а сколько улетит в атмосферу, выпадет в осадок на дне коллектора и бака горячей воды, перейдет в тот «белый налет» (о котором я говорил в предыдущем тексте), не выйдет за пределы массы полиэтилена
Кроме того, непонятно благоприятное влияние на очистку воды вследствие ее пребывания и нагрева в коллекторе (а там из нее выпадает очень много осадка), а также вследствие пребывания в баке горячей воды. Таким образом, по приблизительным оценкам, в воду поступит 0,1-0.5 мг / литр продуктов разложения полиэтилена, которые распределятся между десятками хим. веществ с концентрациями по 0.001-0,1 мг на литр нагреваемой воды. Поскольку это недалеко от ПДК вредных веществ, консультация с СЭС лишней не будет. Например, согласно стандарту ГН 2.1.5.689-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования»:
– Есть ограничения по 13 шт. альдегидов – ПДК от 0,003 мг / литр до 1 мг / литр, например, ПДК формальдегида – 0.05 мг / литр, а самые жесткие требования к бензальдегиду – 0.003 мг / литр
– ПДК перекиси водорода – 0,1 мг / литр
– По 3 шт. экзотических кетонов тоже есть ограничения с ПДК 0,1-1,0 мг / литр

Выводы:

1) Если вода «застоялась» коллекторах, то концентрация «продуктов разложения» в ней будет в разы или десятки раз больше. Возможно, такую воду лучше выбрасывать.
2) Желательно использовать более тонкие пленки (они будут давать меньше «продуктов разложения»).
3) Пленки желательно как можно стабилизированные. Например, тепличная предпочтительнее обычной (не подкрашенной) полиэтиленовой, она стабилизируется против воздействия УФ-радиации. Другой пример: полиэтилен высокой плотности медленнее разлагается из-за высокой температуры, чем низкой плотности.
4) Отношение площади коллекторов к потребности объекта (в горячей воде) желательно как можно меньше. Т.е., например, при суточной потребности 10 куб. м горячей воды, станция с 50 кв.м. коллекторов дает загрязнение (концентрация вредных веществ) воды в десятки раз меньше, чем станция с 500 кв.м. коллекторов, в том числе и из-за более низкой температуры нагрева воды коллекторами, что уменьшает скорость разложения полиэтилена.
5) Если 2-я пленка коллекторов будет черная (а не прозрачная), то загрязнение воды должно быть в разы меньше (поскольку УФ-излучение проникает только в верхний слой 2-й пленки).
6) Можно подумать над таким вариантом работы солнечной станции, когда коллекторы нагревают
техническую воду, которая затем передает свое тепло через теплообменник чистой воде ГВС.

Какую лучше применять пленку для сбора солнечного тепла – черную или прозрачную ?

Оптический кпд заметно уменьшается из-за воздушных пузырьков и запотевания второго слоя пленки коллектора. это к тому, что кпд реально эксплуатируемого устройства по всему сроку эксплуатации окажется на несколько десятков процентов меньше. Поэтому не имеет смысла стремиться к дорогим пленкам с большой долговечностью, поскольку за несколько месяцев эксплуатации на них накопится столько грязи, что пленки захочется заменить. Из-за таких проблем с разнообразной грязью склоняемся к тому, что 2 пленка должна быть все таки непрозрачной, а черной.

У этого коллектора черная пленка и нет радикального уменьшения кпд из-за грязи. Но у него есть проблема – солнце нагревает только тонкий верхний слой воды. Тем не менее существует несколько вариантов решения проблемы, которые будут получены после исследований.

Важно иметь ввиду что ветер увеличивает коэффициент теплопотерь примитивных коллекторов, а в случае однопленочного это влияние ветра может быть радикальным, так как увеличиваются потери тепла из коллектора вследствие испарения воды и может дойти до того, что даже в идеально солнечный день, но при сильном ветре и низкой влажности 1-пленочный сможет нагреть воду только на несколько градусов выше температуры окружающего воздуха. Кроме этого коэффициент к1 нужно увеличить на несколько десятков процентов, если под коллектором нет теплоизоляции и он лежит непосредственно на земле, на поверхности крыши и тому подобное.

Во 2 серии этого фильма сравниваются примитивные и заводские коллекторы по темам работы зимой, простоте подключения, экономической целесообразности, областям применения на практике.

Обсуждение здесь.

Вторая часть (о работе зимой)


3, 4 серии (техобслуживание)

Другие ссылки:
– Конструкция и технология того сверх дешевого солнечного нагревателя:


– Эксперимент с заливкой воды в рукав полиэтиленовой пленки:

Солнечные нагреватели воды - особенности устройства своими руками, инструкции на фото и видео

Содержание:

1. Особенности гелиосистем
2. Вакуумные гелиосистемы

В последнее время в Европе стали активно использовать солнечные нагреватели воды. Они позволяют обеспечивать семью горячей водой, а нередко хватает солнечных батарей для отопления дома, если установлено достаточное количество солнечных батарей. Энергия Солнца бесплатна, поэтому такие устройства позволяют сэкономить, причем неплохо. Кроме того, использование такой энергии не сказывается на состоянии окружающей среды.

Нагрев воды солнцем практикуется не одно столетие. С давних пор люди нагревали воду в бочках, выставляя их на солнце. Что касается современных батарей, то они позволяют эффективно преобразовывать данную энергию в тепловую. Как они выглядят эти устройства, можно увидеть на фото.

Особенности гелиосистем


В развитых странах практически в каждом доме можно встретить солнечные батареи – их используют в качестве дополнительной системы нагрева воды и отопления. Гелиобатареи легко подключаются к основной системе, давая возможность экономить на других ресурсах (таких как газ, уголь) до 60%.

Чтобы обеспечить нагрев воды от солнца своими руками установить гелиосистему можно, но лучше подобную доверить эту работу специалистам. Чаще всего солнечные батареи устанавливают на крыше дома. Чтобы солнечные коллекторы для отопления были эффективны, необходимо внимательно просчитать угол наклона ската, угол падения солнечных лучей, количество ясных дней в году и многое другое. Исходя из этого, выбирают месторасположение коллекторов, их количество и площадь.

Водонагреватели на солнечных батареях работают следующим образом. Теплоноситель, нагретый солнцем, поступает в теплообменник, расположенный в накопительном баке. Чаще всего используют баки-аккумуляторы с двумя теплообменниками, сделанными из меди (прочитайте также: "Устанавливаем тепловой аккумулятор своими руками"). Этот материал имеет хорошую теплопроводность. Такая конструкция дает возможность применять нагретую воду не только в бытовых целях, но и для отопления (прочитайте: "Солнечное отопление дома своими руками - принцип изготовления").

Благодаря естественной конвекции горячая вода поднимается вверх, а холодная поступает вниз. Встроенный датчик регулирует температуру в устройстве и реагирует на ее изменение. Таким образом, человеку практически не нужно контролировать работу гелиосистемы.

В пасмурные дни, когда солнечных лучей недостаточно для нагрева, начинает работать основная система отопления. В жаркие дни, когда вода нагревается солнцем слишком быстро, расширительный бак принимает излишек теплоносителя. Наиболее эффективен нагрев воды солнцем в странах с теплым климатом, где в году много ясных дней.

Глобальное использование энергии Солнца даст возможность существенно сократить расходы основных ресурсов-теплоносителей и улучшить экологическое состояние окружающей среды. Кроме того, это скажется на экономике стран с низкими запасами энергоресурсов.

На сегодняшний день наиболее распространены вакуумные трубчатые и пластинчатые солнечные коллекторы. Каждый из них обладает определенными достоинствами и недостатками. В то же время, специалисты считают, что наиболее эффективный нагрев воды от солнца обеспечивают вакуумные батареи.

Солнечный водонагреватель своими руками - подробное видео:


Вакуумные гелиосистемы


Установить солнечный нагреватель воды своими руками вполне возможно, но сначала нужно разобраться с принципом его работы.  

Вакуумный коллектор работает по принципу термоса. Состоит он из двух трубок, между которыми находится вакуум. Внутрь помещена медная герметичная трубка, в которой циркулирует жидкость, а снаружи располагается стеклянная трубка большего диаметра. 

Вакуум и медь благодаря хорошей теплопроводности позволяют воде закипать уже при 30 градусах. Установив солнечные нагреватели воды своими руками, можно эффективно отапливать дом даже в регионах с холодными зимами. Когда вода закипает, образовавшийся пар поднимается вверх и отдает тепло медному теплоприемнику, который передает его теплоносителю. Потом остывшая вода поступает вниз, и процесс начинается заново. 

Использование вакуумных коллекторов удобно еще и тем, что они легко ремонтируются. Если один из коллекторов пришел в негодность, то вышедший из строя элемент можно легко поменять на новую деталь, не демонтируя всю систему. Устройство солнечного водонагревателя вакуумного типа таково, что теплоноситель идет одним потоком, поэтому для замены испорченного элемента зачастую требуется остановить работу всей системы. В то же время, КПД гелиосистемы достигает 76%.

Широко распространено мнение, что от солнечных водонагревателей зимой и в пасмурную погоду нет никакой пользы. На самом деле, горячая вода от солнца – это вполне реально. Вакуумные коллекторы сделаны таким образом, что они достаточно эффективны даже при минусовой температуре (до -35 градусов). Кроме того, тучи не являются препятствием для нагрева воды, так как эти гелиосистемы улавливают даже ультрафиолетовое излучение. Но периодически коллекторы нужно очищать от инея и снега. Плоские гелиосистемы от снеговых осадков самоочищаются, их стоимость меньше, но в то же время, они не столь функциональны.

Солнечные коллекторы – это эффективный способ обогрева дома, который позволяет неплохо сэкономить на традиционной системе отопления. Также массовое использование гелиосистем позволит улучшить экологическую обстановку. Именно поэтому в последнее время все большее количество людей выбирает такой способ получения тепловой энергии.

Всеобъемлющее руководство по солнечным водным и космическим системам отопления от Боба Рамлоу

Нагрев воды с помощью солнца почти так же стара, как само человечество, и это делается во всем мире. Тем не менее, в Северной Америке на удивление мало ресурсов по этой теме.

Солнечный водонагреватель восполняет этот пробел. В нем рассматривается история солнечной воды и систем отопления помещений от доисторических времен до наших дней, а затем представлены основы солнечного нагрева воды, включая введение.

Нагрев воды с помощью солнца почти такой же старый, как само человечество, и это делается повсеместно. Мир.Тем не менее, в Северной Америке на удивление мало ресурсов по этой теме.

Солнечный водонагреватель восполняет этот пробел. В нем рассматривается история солнечной воды и систем отопления помещений от доисторических времен до наших дней, а затем представлены основы солнечного нагрева воды, включая введение в современные солнечные энергетические системы, энергосбережение и экономику энергии. Опираясь на опыт автора как установщика этих систем, книга продолжает охватывать:

Типы солнечных коллекторов, солнечных водонагревателей и систем отопления помещений, а также солнечные системы обогрева бассейнов, включая их преимущества и недостатки Компоненты системы, их установка, эксплуатация , и обслуживание Определение размеров и размещение системы Выбор подходящей системы.Поскольку людей часто отталкивают авансовые платежи, в книге особое внимание уделяется финансовым аспектам систем солнечного водоснабжения или отопления помещений, что ясно показывает, что такие системы могут значительно сократить расходы в долгосрочной перспективе. Хорошо иллюстрированная книга рассчитана на широкий круг читателей, от любознательных до студентов и профессионалов.

Боб Рамлоу - консультант по солнечной энергии в программе Wisconsin Focus on Energy. Владелец компании по возобновляемым источникам энергии, он имеет более чем 30-летний опыт работы с системами солнечной энергии и является основателем и директором Ассоциации возобновляемых источников энергии Среднего Запада (MREA). Бенджамин Нуш в настоящее время работает консультантом по солнечному водонагреванию и оценщиком объекта в Висконсине.

Основы солнечной системы водяного отопления для устойчивого будущего

Введение

Простая солнечная система нагрева воды

Солнечная система нагрева воды использует энергию солнца для нагрева воды для различных целей. Есть успешные примеры его использования в домах для нагрева горячей воды, бассейнов и спа, а также в самом доме. Он также успешно используется в различных коммерческих и институциональных зданиях.

Солнечное водонагревание заслуживает внимания, поскольку оно предлагает очень убедительные экономические, экологические и энергетические преимущества.

Экономическая выгода

Солнечное водонагревание - это стоящее бюджетное вложение, если вам доступно сочетание одного или нескольких из следующих факторов:

  1. Солнечное сияние от среднего до выше среднего
  2. Стоимость топлива для отопления от среднего до выше среднего электричество)
  3. Средняя и выше средней потребность в тепле

С более широкой экономической точки зрения, солнечная система водяного отопления становится очень привлекательной, когда скрытые «экономические и экологические издержки и выгоды» (внешние эффекты), а также субсидии, которые мы платить (за участие в соревнованиях по традиционному топливу).

Экологические преимущества

Поскольку большинство систем отопления сжигают ископаемое топливо, что создает загрязнение, вся энергия, сэкономленная за счет солнечного нагрева воды, устраняет загрязнение, которое в противном случае усугубило бы наши проблемы низкого качества воздуха, плохого здоровья, смога и глобального изменения климата , проблема, требующая немедленных действий.

Климатологи только сейчас начинают понимать последствия сжигания ископаемого топлива для производства электроэнергии и тепла. Они согласны с тем, что глобальное потепление приведет к повышению уровня моря и увеличению частоты и силы разрушительных штормов (сколько и как скоро они еще не знают).Многие глобальные банковские и страховые компании, обеспокоенные долгосрочным здоровьем своих отраслей, осознают долгосрочные экономические последствия и поддерживают устойчивые источники энергии как часть решения.

Выгоды для устойчивого развития

Мировые запасы нефти при нынешних темпах потребления не дадут ребенку, рожденному сегодня, после его / ее 40-летия. Многие считают, что нынешний уровень потребления не останется постоянным, а будет расти в будущем, сократив этот 40-летний период.Солнечный водонагреватель - один из способов помочь растянуть эти ограниченные запасы.

Энергия, потребляемая ежегодно средней семьей (четыре человека) с электрическим водонагревателем, примерно равна энергии, потребляемой автомобилем среднего размера, проезжающим 12 000 миль в год при средней топливной эффективности 22 мили на галлон (примерно 11 баррелей масла). Солнечная система нагрева воды в жилых домах может снизить это потребление (и ваш счет за горячую воду) на 50-80%, снизить уровень загрязнения и дать вам надежные инвестиции в будущее!

Краткий обзор фактов

Хорошие новости

1.Экономика

Солнечный водонагреватель может быть очень привлекательным вложением, если он сэкономит вам больше средств на счетах за нагрев воды, чем затраты на покупку системы. Насколько хороши вложения в солнечный водонагреватель? Все зависит от того, сколько стоит система и сколько она экономит на вашем счете за горячую воду. Чтобы быть тщательным, также важно учитывать стоимость обслуживания, ремонта, предполагаемый будущий уровень инфляции и затраты на электроэнергию, условия финансирования (если вы занимаете деньги) и, возможно, даже экологические выгоды.Как бы сложно это ни звучало, принять решение легко, когда все эти факты учтены - лучший способ сделать это - провести экономический анализ, когда солнечная система сравнивается с обычным водонагревателем. В некоторых случаях также может быть доступно финансирование в виде ссуд на улучшение жилищных условий или налоговых кредитов.

Solar также улучшает общую устойчивость нашей экономики, как сейчас, так и в будущем, обеспечивая рабочие места, помогая снизить потребность в закупке топлива из иностранных источников и снижая постоянно растущие экологические издержки, которые мы только начинаем понимать.

Поскольку экономичность солнечного нагрева воды зависит от конкретного применения, профессиональная помощь в оценке экономических аспектов вашего счета будет разумной. Поставщикам профессиональной помощи следует ознакомиться со списком профессиональных инструментов, а также с образцом анализа стоимости жизненного цикла (LCC), в котором сравниваются производительность, экономичность и другие характеристики вариантов нагрева воды (включая солнечные).

2. Производительность

Если погода в вашем районе подходящая и вы используете среднее количество горячей воды для семьи каждый день (около 64 галлонов), то солнечное нагревание воды заслуживает серьезного внимания.Приведенная ниже таблица даст вам общее представление об инвестиционной стоимости на основе среднего солнечного света в США и различных типов резервного водонагревателя (резервный нагреватель необходим для нагрева воды, когда солнце не светит).

Сравнительная инвестиционная стоимость солнечного водонагревателя
(на основе средних затрат на топливо и климата в США)

Электрический резервный Обычно хорошие инвестиции
Резервный пропан или жидкое топливо Обычно a хорошее вложение.
Резервный природный газ Как правило, это не хорошие инвестиции, если не включены экологические выгоды
и топливные субсидии, и тогда это будет примерно такая же стоимость
или более в год (стоимость жизненного цикла в годовом исчислении).

3. Экологические преимущества

Поскольку солнечное нагревание воды может снизить потребление электроэнергии или топлива, используемого для нагрева воды, на 50% или более, загрязнение, вызванное нагревом воды, уменьшается на ту же величину.Ведущие ученые и правительственные чиновники мира имеют и будут продолжать делать новые оценки стоимости загрязнения. Как вы можете себе представить, цена загрязнения продолжает расти по мере увеличения нашего населения, и мы лучше понимаем последствия изменения климата. По мере роста стоимости загрязнения экологические выгоды, получаемые от вашего солнечного водонагревателя, будут становиться все более ценными!

Плохие новости

1. Возможность перегрева или замерзания

Солнечная водонагревательная система может перегреться или замерзнуть, если она неправильно выбрана, спроектирована и установлена.Это может привести к дорогостоящему повреждению системы или, что еще хуже, к угрозе безопасности. К счастью, подобных проблем можно избежать, воспользовавшись профессиональной помощью в приобретении вашей системы (профессионалы - см. Страницу «Надежность солнечного нагрева воды» The Energy Guy; дополнительная статистика или информация приветствуются).

2. Надежность и обслуживание

Трудно найти информацию о надежности и потребностях в обслуживании различных систем солнечного нагрева воды. По этой причине информация и ресурсы, о которых мы в настоящее время знаем, размещены на следующей странице:

3.Надежность солнечных водонагревательных систем

Если у вас есть опыт в этой области, отправьте нам свои комментарии по электронной почте, чтобы мы могли и дальше улучшать наше понимание этого важного вопроса. Для получения помощи в приобретении надежной системы рекомендуется профессиональная помощь и совет надежного местного специалиста с удовлетворительным опытом работы в области солнечной энергетики от 5 до 10 лет минимум.

4. Наличие

Качественную, экономичную систему солнечного нагрева воды и опытного специалиста по ее установке может быть трудно найти, в зависимости от того, где вы живете.Посетите страницу профессиональной помощи, чтобы найти лучшее решение, соответствующее вашим потребностям.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Сколько стоит солнечная система нагрева воды?

Бытовые (бытовые) системы горячего водоснабжения варьируются по стоимости от нескольких сотен долларов за системы «сделай сам» до 1800 - 4000 долларов за профессионально установленные системы, в зависимости от размера. Для системы данного размера установленная стоимость является самой низкой для покупателей многоквартирных домов, за которыми следуют дома на заказ, а затем уже существующие дома.

Существующие дома стоят дороже, чем дома, изготовленные по индивидуальному заказу, потому что монтаж проводки и водопровода обходится дороже, если они не устанавливаются во время строительства. Перед покупкой системы обратитесь в местный строительный отдел, чтобы проверить требования в вашем районе. Некоторые штаты, такие как Калифорния и Аризона, требуют, чтобы все системы были сертифицированы Корпорацией по оценке и сертификации солнечной энергии (SRCC) и чтобы установщик был лицензированным подрядчиком по солнечной энергии.

Сколько солнечная система сэкономит на моем счете за горячую воду?

Сумма, которую вы экономите, зависит от того, сколько горячей воды вы используете, вашего климата и конкретных систем, доступных в вашем районе.Убедитесь, что вы выбрали правильную систему для ваших нужд, а также опытного установщика и специалиста по обслуживанию солнечных батарей. Точная оценка ваших сбережений важна, если вы хотите убедиться, что это хорошее вложение (или сравнить его с другими инвестициями).

Для получения общей информации об экономии, Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) публикует коэффициенты солнечной энергии, которые можно использовать для сравнения различных солнечных систем (только с резервным электрическим питанием) с другими водонагревателями при средних погодных условиях по стране.Конкретная информация и ссылки на самые современные инструменты проектирования для проектировщиков солнечных батарей, специалистов по спецификациям и специалистов по установке доступны на странице профессиональных инструментов. Поскольку это может быть немного техническим, рекомендуется профессиональная помощь.

Большинство солнечных систем, которые я вижу, имеют резервное электрическое питание. Он работает с газом?

Да, солнечный водонагреватель может очень хорошо работать с газовым водонагревателем, но не так хорошо, как с электрическим, из-за дополнительных потерь тепла из дымохода газовых обогревателей.Стандартный газовый водонагреватель имеет большой дымоход (трубу), который проходит прямо через центр резервуара, от горелки внизу до выхлопного отверстия вверху; около трети энергии, используемой газовым водонагревателем, ежедневно теряется в дымоходе. Поскольку большинство солнечных систем направляют горячую воду на резервный нагреватель только тогда, когда вы используете горячую воду, солнце может нагревать только оставшиеся две трети энергии, используемой каждый день.

Этой проблемы можно избежать, используя альтернативный газовый водонагреватель или конструкцию солнечной системы, которая позволяет воде, нагретой солнечными батареями, нагревать резервный водонагреватель, даже когда никто не использует горячую воду (особый тип естественного «теплового сифона»). Для этого иногда используется трубопроводная петля).

Можно ли установить солнечную систему в новом доме, который я покупаю в местном подразделении?

Оказывается, это самый экономичный способ получить солнечную систему нагрева воды. Разработчики подразделений могут получить огромную экономию средств, приобретая системы в большом количестве. Затем они могут продать домовладельцу привлекательный «вариант» энергии, добавив свою прибыль к стоимости, и все выиграют! Предупреждение: не соглашайтесь с продавцом солнечной энергии, если он когда-либо скажет вам, что «цена не важна», если только вы не живете по этому правилу в целом, и всегда делайте покупки вокруг!

Стоит ли мне беспокоиться - я слышал истории о дорогих солнечных системах, которые никогда не работали правильно?

Один известный человек однажды сказал: «За исследователями всегда идут эксплуататоры.«Большинство этих историй восходят к эпохе крупных налоговых кредитов на солнечную энергию и новых стандартов. В основе большинства этих «ужасных историй» лежат завышенные цены на системы, плохая установка и материалы, а также системные «инновации», не прошедшие проверку временем.

Сегодня у нас есть преимущества многолетнего опыта. Мы гораздо больше знаем о необходимости технического обслуживания и замены компонентов с течением времени. Влияние затрат на техническое обслуживание и ремонт для вашей солнечной системы, помимо объективных оценок экономии, является важной частью вашего инвестиционного решения.Сначала получите профессиональную помощь и совет надежного человека с удовлетворительным опытом работы в области солнечной энергетики (минимум от 5 до 10 лет) в вашем районе - избегайте «ужасов».

Насколько конкурентоспособно солнечное водонагревание с точки зрения затрат по сравнению с другими водонагревателями?

Ответ: «Это зависит от обстоятельств». Рекомендуется провести экономический анализ различных альтернатив водяного отопления, доступных в вашем районе, и, как правило, его можно получить по разумной цене. Хотя солнечная энергия имеет более высокую первоначальную стоимость, чем большинство других систем водяного отопления, она может быть очень конкурентоспособной в долгосрочной перспективе.

В целом, солнечное отопление бассейна - это отличное, дешевое и высокоприбыльное вложение для тех, кто заинтересован в продлении сезона подогрева бассейна, а также в экономии энергии в зимние месяцы. Учитывая количество тепла, которое требуется бассейну, использовать газ или электричество непрактично. Системы бассейнов широко доступны и становятся очень популярными благодаря своей простоте, низкой стоимости.

Что касается горячего водоснабжения, то дома с электрическими водонагревателями или водонагревателями, работающими на пропановом газе, являются хорошей инвестицией в солнечную энергию.Дома с подогревом воды на природном газе из-за низкой стоимости природного газа в настоящее время затрудняют использование солнечной энергии как разумного вложения средств. Тем не менее, не отчаивайтесь от солнечной энергии, если у вас есть природный газ, поскольку некоторые приложения все еще могут быть жизнеспособными. Многоквартирные дома, многоквартирные дома с центральным водяным отоплением и другие объекты могут получить выгоду от «экономии на масштабе». Пользователи больших объемов горячей воды, такие как автомойки и прачечные, также могут получить больше пользы от солнечной энергии по сравнению с теми, кто нуждается в небольшой горячей воде, потому что «первоначальная стоимость» солнечной энергии будет окупаться быстрее.

В качестве примера подразделения, наиболее распространенного способа переезда большинства людей в новые дома, Энергетическая комиссия Калифорнии завершила ограниченное исследование различных систем водяного отопления в 1995 году. Исследование охватило всего семь различных типов систем водяного отопления (два типа солнечных систем), но он действительно включает достаточно всесторонний экономический анализ каждой системы. Они использовали фактические затраты на установку одной из солнечных систем (пассивной системы), поскольку она недавно была установлена ​​в домах местного подразделения.Стоимость системы водяного отопления финансируется вместе с остальной частью дома в рамках 30-летней ипотеки под 8% годовых. На графике ниже показаны результаты исследования Комиссии:

«Общая годовая стоимость владения» - это стоимость установки, обслуживания, ремонта, замены и эксплуатации системы водяного отопления в течение 30 лет. Примечание: для тех, кто знаком с экономической терминологией, это годовое значение стоимости жизненного цикла. В этом случае водонагреватель, работающий на природном газе, является наименее дорогостоящим вариантом, за ним следует пассивная солнечная система с резервным источником природного газа.Помните, что это всего лишь один пример, рассматривающий всего две разные солнечные системы водяного отопления (доступно несколько сотен других), определенный набор экономических критериев и т. Д. Поставщики профессиональных услуг могут помочь вам найти наиболее подходящую систему на основе вашего горячего использование воды, климат, параметры системы и так далее.

А что, если бы мы оценили стоимость субсидий и внешних эффектов, учесть эти «скрытые затраты» в примере экономического анализа и соответствующим образом скорректировать предыдущую диаграмму? Субсидии и внешние эффекты представляют интерес для лиц, принимающих решения, от потребителей до США.С. Лесная служба. Каждый раз, когда включаются «скрытые затраты», они должны быть тщательно оценены, чтобы убедиться, что основа, лежащая в основе выбора, соответствует интересам участников. Результаты показаны ниже:

В этом случае внешние эффекты ограничиваются только воздействием на окружающую среду, а субсидии, по оценкам, добавляют 10% к стоимости электроэнергии и 0,05 долл. США за термометр для газа. Используя эти предположения, стоимость солнечного водонагревателя с резервным газом составляет менее одного доллара в месяц только за счет газа.Опять же, помните, что это всего лишь один пример, рассматривающий всего две разные системы солнечного нагрева воды и т. Д. Скорее всего, существует более (или менее) экономически эффективных систем, чем две, использованные в этом примере.

А как насчет обслуживания?

Простота многих солнечных водонагревательных систем сводится к минимальному обслуживанию, однако это зависит от того, какую систему вы покупаете. Обязательно спросите, что требуется для рекомендуемых вам систем в отношении регулярного обслуживания, а также ожидаемых затрат на замену определенных компонентов или материалов (таких как насосы или антифриз, используемый в некоторых системах).Некоторые системы требуют регулярного обслуживания не реже одного раза в год, в то время как другие могут не требовать обслуживания в течение десятилетий!

А стандарты качества?

Чтобы обеспечить высокое качество и удовлетворительную работу солнечных водонагревательных систем, рассмотрите возможность получения сертификата Solar Rating and Certification Corporation (SRCC) для вашего солнечного энергетического оборудования. SRCC - это независимая некоммерческая организация со штаб-квартирой в Вашингтоне, округ Колумбия. Сертификация SRCC стала требованием в некоторых штатах, таких как Калифорния и Аризона.

У нас очень строгие соглашения, кодексы и ограничения (CC & R) в нашем регионе; а как насчет внешнего вида?

Вообще говоря, большинство компаний, занимающихся солнечным водонагревателем, предлагают системы, которые по внешнему виду варьируются от потолочного окна до чего-то близкого к потолочному окну. Есть много разных вариантов монтажа солнечных коллекторов. Попросите показать установленную систему, если вас это беспокоит. Если по какой-то причине Соглашения, Кодексы и Ограничения (CC&R) в вашем районе обеспокоены внешним видом или худшим, ограничивают солнечные системы нагрева воды, обратитесь за помощью в местную ассоциацию предприятий солнечной энергетики (SEIA).

Круговорот воды: простое объяснение для детей

Круговорот воды - один из самых интересных экологических круговоротов. Всегда можно поэкспериментировать с простыми проектами, чтобы практически соблюсти этот цикл.

Круговорот воды - это простой для понимания процесс. Этот цикл также называется циклом h3O или гидрологическим циклом . Вода очень важна для всех живых существ. Круговорот воды постоянно обеспечивает нас пресной водой. Это обратимый цикл, что означает, что каждый этап цикла повторяется.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим ...

Давайте работать вместе!

В этой статье ScienceStruck мы подробно рассмотрим, как работает круговорот воды, с помощью простой диаграммы.

Чтобы объяснить круговорот воды, его можно разделить на четыре основных этапа. Четыре стадии этого цикла состоят из испарения, конденсации, осаждения и сбора.Давайте разбираться в каждом этапе по очереди.

Для лучшего понимания см. Схему ниже.

Ступени водяного цикла

Круговорот воды

Этап №1 - Испарение

  • На этой стадии Солнце начинает испарять воду из водоемов, таких как океаны, моря, озера, пруды и реки.
  • Эта вода в водоемах находится в жидкой фазе, но при изменении погоды и нагревании под действием Солнца она превращается в газообразную форму.
  • Постепенно пары воды начинают подниматься к небу.
  • Транспирация, то есть вода, выходящая из растений из-за солнечного тепла, также в некоторой степени способствует процессу испарения.

Этап №2 - Конденсация

  • Именно на этой стадии происходит образование облаков.
  • Вода в виде поднимающихся паров остывает на определенной высоте и конденсируется, образуя облака.

Этап №3 - Осадки

  • Вода продолжает конденсироваться, образуя облака, но когда в этих облаках слишком много воды, облака становятся тяжелыми.
  • Это означает, что воздух больше не может удерживать такое количество воды, и вода начинает выпадать обратно, в основном в виде дождя.

Этап №4 - Сбор

  • Эта вода, падающая в виде дождя или снега, собирается в разных водоемах.
  • Когда она падает на землю, она накапливается под землей и называется «грунтовой водой».
  • Затем снова начинается испарение из-за солнечного тепла, и цикл повторяется снова.

Идеи проекта

Выше была теория круговорота воды, чтобы вы могли понять, но лучше понять концепции, если они соблюдаются практически. Вот несколько идей для проектов круговорота воды. Убедитесь, что у вас есть взрослый, который поможет вам в этих проектах.

Проект № 1 - Осадки

Возьмите большую стеклянную миску и налейте воду на ¼.Поставьте пустую кружку в центр миски, будьте осторожны, чтобы не пролить воду, и убедитесь, что уровень воды меньше, чем высота кружки.

Теперь накройте емкость пластиковой пищевой пленкой и закрепите пленку резинкой или липкой лентой. Держите чашу под солнцем. Вскоре вода в посуде начнет испаряться и конденсироваться на поверхности пищевой пленки.

Осторожно переместите миску в затененное место, не разбрызгивая воду, и наблюдайте, как падают конденсированные капли.Через несколько часов снимите полиэтиленовую пленку и загляните внутрь чашки, чтобы увидеть собранную воду!

Проект № 2 - Мини-цикл воды

Возьмите прозрачный пластиковый контейнер (контейнер для торта подойдет). На дно емкости насыпьте немного почвы и сбрызните ее водой, чтобы она стала влажной. Затем намазать его мхом. Теперь возьмите небольшую миску, наполовину наполните ее водой, поместите в центр и рассыпьте вокруг нее несколько камешков.

Итак, вы создали среду, подобную Земле. Осторожно закройте крышку, чтобы закрыть емкость, и оставьте емкость на солнце. Вскоре вы увидите миниатюрный круговорот воды.

Вода из почвы, мха и чаши испаряется из-за солнечного тепла, конденсируется на крыше контейнера, и когда капли становятся большими, они снова падают вниз. Весело, правда?

Проект № 3 - Производство воды

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим ...

Давайте работать вместе!

Возьмите тарелку и поместите свечу в середину тарелки. Зажгите свечу (попросите взрослого помочь вам с этим).

Затем поставьте на свечу прозрачный стакан, который должен быть достаточно большим, чтобы покрыть всю свечу. Через некоторое время свеча погаснет, и вы увидите крошечные капли воды внутри стакана!

Это происходит из-за соединения молекул водорода с молекулами кислорода, присутствующими в воздухе.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о круговороте воды, которых вы не знали.

A радуга - это кратковременное явление, которое возникает, когда солнечный свет отражает капли дождя в воздухе и рассеивает цвета!

Водный цикл - это обратимый процесс , который означает , что означает, что вы можете превращать воду в пары и конденсировать эти пары с образованием воды.

Знаете ли вы, что замороженная вода или лед легче воды ? Следовательно, лед имеет свойство плавать в воде.Подумайте об этом, когда кладете кубик льда в свой лимонад.

Иногда эта собранная вода спускается на поверхность Земли в виде снега , града или частично растаявшего снега, который называется мокрым снегом.

Исследование показывает, что глобальное потепление повлияло на круговорот воды. Это привело к тому, что влажные места стали еще более влажными, а сухие - еще более сухими.

Капли росы , видимые на листьях, на самом деле представляют собой влагу в воздухе, сконденсировавшуюся в воздухе из-за низкой температуры ночью!

Редко, кислотный дождь может наблюдаться из-за загрязнения окружающей среды.

Знаете ли вы, что 97% воды на Земле - это соленая вода, обнаруженная в океанах?

Только 3% воды на Земле - пресная, а 2% воды находится в ледниках и ледяных шапках, что оставляет только 1% для использования наземными животными и людьми.

Соленая вода имеется в большом количестве, но не подходит для питья людьми. Несмотря на то, что соль можно удалить из океанской воды, это очень дорого.

Итак, только 1% пресной воды, доступной для использования, очень ценен, что делает водный цикл необходимым для жизни растений, животных и человека. Следовательно, мы все должны стараться экономить воду.

Ну, это все о стадиях круговорота воды и некоторых проектах по практическому наблюдению этого интересного цикла. Итак, продолжайте и выполняйте вышеуказанные проекты и смотрите цикл сами!

часто задаваемых вопросов по солнечной горячей воде | Информация о солнечных системах горячего водоснабжения


Flat Plate
Плоские солнечные системы горячего водоснабжения надежны, эффективны и в настоящее время являются наиболее распространенными системами в Австралии.Изготовленные из прочного закаленного стекла с рисунком, плоские коллекторы поглощают энергию солнца и используют ее для нагрева воды. Затем вода хранится в резервуаре на земле или на крыше и готова к использованию.

Вакуумная трубка
Эта относительно новая технология предлагает значительное повышение как производительности, так и эффективности. В отличие от плоских пластинчатых коллекторов системы вакуумных труб состоят из нескольких стеклянных трубок, установленных бок о бок на крыше вашего дома. Медные трубы внутри трубок нагреваются по мере поглощения солнечного света.Затем это тепло передается в изолированное хранилище, где вода постоянно течет и нагревается. Горячая вода, производимая этими системами, обычно хранится в установленном на земле резервуаре.

Крепление на крышу

Как следует из названия, навесные системы существуют почти полностью на крышах домов, включая солнечные коллекторы и накопительный бак.

В большинстве случаев ваши солнечные коллекторы будут установлены на севере, чтобы максимально использовать солнечную энергию.Горячая вода, которая хранится в вашем баке, становится доступной в ваш дом через водопроводную сеть.

По мере того, как вы используете горячую воду, холодная вода проходит через ваши солнечные коллекторы, нагревается и снова наполняет резервуар для хранения, поэтому вы никогда не перестанете нуждаться в горячей воде.

Сплит-система

Как и кровельные системы, солнечные коллекторы сплит-системы устанавливаются с северной стороны. Вместо того, чтобы устанавливать резервуар для хранения воды на крыше, он монтируется на земле и обычно располагается рядом с основным местом использования горячей воды (прачечная, ванная комната и т. Д.).

Когда вода нагревается солнечной энергией, датчик активирует циркуляционный насос, который выталкивает теплую воду в резервуар для хранения на земле. По мере того, как горячая вода течет вниз, холодная вода поднимается вверх, чтобы при необходимости нагреться.

Вакуумные системы горячего водоснабжения почти всегда устанавливаются с использованием метода разделения уровней.

Тепловой насос

Тепловой насос предлагает эффективную альтернативу традиционным методам нагрева воды.Технология тепловых насосов, которая легко устанавливается, не требует солнечных панелей, совершенствовалась более 30 лет.

Тепловые насосы работают за счет поглощения тепла из окружающего воздуха. Воздух засасывается в блок, где он нагревает жидкий хладагент и превращается в газ при повышении температуры. Газ сжимается, выделяя тепло, и проходит через медные трубки, которые обернуты снаружи резервуара для воды. Тепло передается воде внутри, заставляя ее нагреваться.
Хотя во время этого процесса требуется электричество, это лишь около четверти количества, которое используется обычным электрическим водонагревателем.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *